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Caminos más cortos y búsqueda en grafos

El criterio de “más corto” puede basarse en el número de movimientos, o en la suma de los costos. Si los costos de los aristas difieren, entonces la longitud del camino más corto y la longitud del camino de menor costo cambiarán.

Experimento relacionado: Rutas más cortas →
Rutas más cortas
Rutas más cortas: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

La gráfica representa las posiciones como vértices y las relaciones móviles como aristas. El costo de una ruta se define como la suma de los costos de las aristas recorridas o los costos asignados a cada vértice.

La búsqueda en anchura se expande en función del número de movimientos en los bordes con costos iguales. El algoritmo de Dijkstra selecciona candidatos basado en el costo acumulado mínimo actual.

Relaciones y condiciones de validez

La función de relajación actualiza d(v) a min(d(v), d(u)+w(u,v)). Cuando se encuentra una ruta más económica, tanto la distancia como la información del predecesor se actualizan.

El procedimiento estándar para el algoritmo de Dijkstra se basa en la condición de que no existen pesos negativos. El experimento utiliza únicamente movimientos hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha, con costos positivos, mientras que se omiten movimientos diagonales o restricciones de carreteras reales.

Qué observar en la simulación

BFS minimiza pasos; Dijkstra minimiza el coste total.

Movimientos ortogonales y costes positivos; preajustes reproducibles fijan muros y extremos.

Relaciones y símbolos clave

d(v) = min[d(u) + w(u,v)]

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
d(v)Estimación actual de la distancia desde el origen hasta vCoste
w(u,v)Coste de desplazarse de u a vCoste

Ejemplo resuelto

Con costes iguales, ¿cómo son las distancias mínimas?

Iguales · BFS minimiza pasos; Dijkstra minimiza el coste total.

Errores frecuentes

  • No es cierto que la búsqueda en anchura minimice el costo para todos los grafos con diferentes pesos de arista.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · Introduction to Computer Science (inglés)